(57)【要約】  【課題】  転動体軌道に配置されるセパレータの数が多い場合でも、玉詰り発生時の回転トルクの上昇が少なく、スムーズな回転を維持することのできる玉軸受を提供する。  【解決手段】  軸受の荷重を負荷するボール３と同じ転動体軌道内に、このボール３より小径の球形セパレータ４と円柱形セパレータ１４のいずれかを配置する。この構成によって、円柱形セパレータ１４のみを配置した従来の玉軸受に比べ、玉詰り発生時の軸受トルクを低減することが可能になる。従って、本発明の玉軸受は、軌道に配置されるセパレータが多い場合でも、回転時のトルクの上昇が抑えられ、スムーズな回転を維持することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪内周面に設けられた外輪側軌道溝と内輪外周面に設けられた内輪側軌道溝との間に形成された転動体軌道内に、ボールとセパレータとを備える玉軸受であって、前記ボールの１個または複数個おきに、このボールより小径の球形セパレータと円柱形セパレータのいずれかが配置されていることを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記ボールの１個おきに、前記球形セパレータと前記円柱形セパレータとが、周方向交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動体軌道内に配置されたボールの間に複数のセパレータを備える玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造設備等、グリースを使用することが困難な環境下で使用される機器には、固体潤滑剤を含有する自己潤滑性材料からなる円柱状のセパレータ（間隔体あるいはスペーサとも言う）をボール同士の間に配置した玉軸受が用いられている（特許文献１〜２等を参照）。
【０００３】
図４は、従来の円柱形セパレータを用いた玉軸受の構造を示すために一部を破断して描いた斜視図であり、図５は、この玉軸受に用いられているセパレータを端面方向（ａ）および長手方向（ｂ）から見た図である。
【０００４】
この玉軸受は、内周面に外輪側軌道溝１１ａを備える外輪１１と、外周面に内輪側軌道溝１２ａを備える内輪１２と、これらの軌道溝によって形成された転動体軌道に配置された複数のボール１３と、前記ボール１３と同じ転動体軌道に嵌め入れられ、ボール１３同士の間に配置された複数のセパレータ１４と、を主体として構成されている。
【０００５】
セパレータ１４は、ボール１３の直径より若干小さな外径を有する略円筒形状であり、例えば、二硫化タングステンを混合した金属タングステン等を材料とし、焼結により形成されている。なお、このセパレータ１４を玉軸受の軸心方向（セパレータの長手方向）から見た場合、その投影面の形状は、図５（ｂ）のように、長方形を成している。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４４７６０号公報
【特許文献２】特開平１０−４７３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、以上のように転動体軌道内に複数の円柱状のセパレータを用いた玉軸受においては、軸受の回転時に、軸受トルクが増大してしまう場合があった。
【０００８】
この現象は、図６の模式図に示すように、ボール１３の進み遅れに起因する玉詰りによって、円柱形セパレータ１４が周方向に傾むいてしまい、このセパレータ１４の角部が内外輪の軌道溝１１ａ，１２ａに強く押し付けられること（いわゆるくさび効果）により発生していると考えられている。
【０００９】
また、この問題は、ボールとセパレータの数が多い玉軸受において発生し易く、軌道輪が薄肉な玉軸受ほど影響が大きい。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、転動体軌道に配置されるセパレータの数が多い場合でも、玉詰り発生時の回転トルクの上昇が少なく、スムーズな回転を維持することのできる玉軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、外輪内周面に設けられた外輪側軌道溝と内輪外周面に設けられた内輪側軌道溝との間に形成された転動体軌道内に、ボールとセパレータとを備える玉軸受であって、前記ボールの１個または複数個おきに、このボールより小径の球形セパレータと円柱形セパレータのいずれかが配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、転動体軌道内に配置されたボール同士の間に、形状の異なる２種類のセパレータを配置することにより、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、ボールと同じ転動体軌道内に、このボールより小径の球形セパレータと円柱形セパレータのいずれかを配置することにより、玉詰り発生時の回転トルクの増大を防止することができる。言い換えれば、周方向両側に隣接する負荷ボールから力を受けた場合に内外輪間のくさびとなってしまう円柱形セパレータの一部を、無負荷の球形セパレータに置き換えることにより、従来の円柱形セパレータのみを配置した玉軸受に比べ、玉詰り発生時の軸受トルクを低減することが可能になる。従って、本発明の玉軸受は、玉詰りの発生時にも、回転時のトルクの上昇が抑えられ、スムーズな回転を維持することができる。
【００１４】
なお、本発明の玉軸受は、前記ボールの１個おきに、前記球形セパレータと前記円柱形セパレータとが、周方向交互に配置された構成を好適に採用することができる。（請求項２）
【００１５】
負荷ボール同士の接触を避けるためには、これらセパレータを各ボール同士の間全てに配置することが望ましく、また、これらセパレータは、同様の形状のものが周方向に偏ることなく配置する方が好ましい。この構成により、本発明の玉軸受は、低トルクでスムーズな回転を長期に渡り維持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の玉軸受によれば、軌道内に配置されるセパレータの数が多い場合でも、玉詰り発生時の回転トルクの上昇が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における玉軸受の構造を示す軸平行方向の断面図であり、図２は、この玉軸受の軸方向断面図である。
【００１８】
本実施形態における玉軸受も、基本的な構造は従来の玉軸受と同様であり、内周面に外輪側軌道溝１ａを備える外輪１と、外周面に内輪側軌道溝２ａを備える内輪２と、これらの軌道溝によって形成された転動体軌道に配置された複数のボール３と、を主体として構成されている。
【００１９】
本実施形態における玉軸受の特徴は、転動体軌道に嵌め入れられたボール３同士の間に、このボール３より小径の球形セパレータ４と円柱形セパレータ１４とが、周方向交互に配置されている点である。なお、この例における円柱形セパレータ１４は、従来例と同様、二硫化タングステンを混合した金属タングステンを焼結して形成されており、球形セパレータ４は、ステンレス鋼を用いて形成されている。
【００２０】
図３は、上記構成の玉軸受において、回転中に玉詰りが発生した場合のボール３とセパレータ４，１４の状態を説明する模式図である。なお、図中においては、識別を容易にするために、ボール３と球形セパレータ４の間の直径差を誇張して描いている。
【００２１】
この図のように、本実施形態における玉軸受は、内外輪間のくさびとならない球形セパレータ４が、円柱形セパレータ１４と周方向交互に配置されていることから、周方向両側に隣接するボール３，３から力を受けた場合でも、従来例（図６）円柱形セパレータ１４のみを使用した従来の玉軸受に比べて、回転トルクの増大が抑えられている。
【００２２】
従って、本実施形態における玉軸受は、軸受の回転による玉詰りが発生した場合でもトルクの上昇がなく、スムーズな回転を維持することができる。
【００２３】
なお、円柱形セパレータ１４の詳細形状は、本実施形態での例に限定されることなく、例えば、両端面の縁部（角部）に面取り加工やＲ加工を施しても良い。また、本発明においては、これら円柱形セパレータ１４および球形セパレータ４の材質は特に限定されるものではない。
【００２４】
また更に、本実施形態においては、これらセパレータをボール３の１つおきに配置した例を示したが、本発明の玉軸受におけるセパレータの配置は、この例での構成に限定されるものではなく、セパレータをボール複数個おきに配置しても良い。また、球形セパレータ４と円柱形セパレータ１４とは、必ずしも軸受周方向に交互に配置されていなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における玉軸受の構造を示す軸平行方向の断面図である。
【図２】図１の玉軸受の軸方向断面図である。
【図３】本発明の玉軸受において、回転中に玉詰りが発生した場合のボールとセパレータの状態を説明する模式図である。
【図４】従来の円柱形セパレータを用いた玉軸受の構造を示す斜視図である。
【図５】従来の玉軸受に用いられているセパレータを端面方向から見た図（ａ）および長手方向から見た図（ｂ）である。
【図６】従来の玉軸受において、回転中に玉詰りが発生した場合のボールとセパレータの状態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，１１  外輪
１ａ，１１ａ  外輪側軌道溝
２，１２    内輪
２ａ，１２ａ  内輪側軌道溝
３，１３  ボール
４    球形セパレータ
１４  円柱形セパレータ
５，１５  シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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